Изоляция теплотрасс и паропроводов. Материалы и применение

Энергосбережение — одна из основных задач у проектировщиков тепловых сетей. Согласно статистике и подсчетам, при транспортировке теплоносителей потери составляют до 20% в южных регионах России и до 40% — в холодных.

Снизить их можно тремя способами:

1. Прокладывая трубы, изготовленные из современных материалов. Например, заменяя сталь на термостойкий полиэтилен в ППУ.
2. Используя канальную технологию укладки. Трубы прокладываются под землей, в закрытом железобетонном лотке. Это позволяет защитить их от деформаций и снизить теплопотери на 47-65%.
3. Используя современные теплоизолирующие материалы. Классическая тепловая изоляция на основе минваты и стекловаты устарела, но используется по причине низкой цены.
4. Правильно подбирая толщину изоляции. Например, при надземной прокладке труб нужно на 40-50% больше материала по сравнению с канальной. Это позволит защитить трубы от внешних факторов (ветра, низкой температуры).

Способы изоляция теплотрасс

Трубы на теплотрассе защищаются несколькими слоями материалов:

• Теплоизоляция, утеплитель. Минимизирует тепловые потери. Создает барьер между атмосферой (при надземной укладке труб) или грунтом (при подземной).
• Внешняя изоляция. Накладывается сверху утеплители и защищает его от внешних воздействий. Не позволяет ему впитывать влагу, разрушаться под солнечными лучами.

Утеплитель может изолироваться следующими материалами:

• Стеклоткань. Устаревший и недорогой материал, активно применявшийся в СССР и 90-х годах. В комплекте с минватой или стекловатой имеет низкую стоимость. Основной недостаток стеклоткани — недолговечность. Через 1-3 года, в зависимости от внешней среды, изоляция частично оголит утеплитель, потребует замены.
• Рубероид. Имеет низкую стоимость. Деформируется при перепадах температуры: трескается в мороз, размягчается в жару от +40 градусов, распространенную в южных регионах РФ. Срок службы рубероида — не более 5 лет.
• Термоусаживающаяся лента. Современный материал, имеющий высокую стоимость. Экономически не выгоден при прокладке длинных тепловых сетей.
• Оцинкованный лист. Материал имеет оптимальное соотношения цены и качества. Металл не ржавеет, защищает утеплитель от внешних повреждений, выдерживает перепады температур от -50 до +50 и больше.

Утеплитель для тепловой изоляции трубопроводов должен выдерживать постоянный нагрев свыше +95 градусов и перепады температуры.

Среди требований к материалам также выделяют:

• Прочность и долговечность. Утеплитель должен служить более 10 лет, сохраняя теплоизоляционные свойства, быть устойчивым к химическим веществам.
• Влагостойкость, способность защитить трубы от коррозии. Утеплитель не должен промокать под дождем, снегом (при наружной укладке), впитывать грунтовые воды (при подземной укладке).
• Низкая теплопроводность. Материал должен не пропускать тепло и создавать барьер между трубой и окружающей средой.

Толщина и плотность материала для теплотрассы определяется, в зависимости от способа прокладки труб:

• Наружный. Трубы располагаются на открытом воздухе и укладываются на поддерживающие конструкции: мачты и колонны, эстакады. Этот способ требует максимальной плотности утеплителя.
• Бесканальный. Трубы закапываются в землю и контактируют с грунтом. Необходим средний уровень плотности утеплителя.
• Канальный. Трубы располагаются под землей, в лотках и каналах из железобетона. Это обеспечивает максимальную теплоизоляцию теплотрассы и позволяет сэкономить на утеплителе.

Расчет толщины и плотности тепловой изоляции проводится по сложным формулам. Учитываются средняя скорость воды, температура воздуха, внутренний диаметр и толщина стенок трубы, общая длина теплотрассы, теплопроводность теплоизоляции. Это делает итоговый результат уникальным для каждого проекта.

Материалы для изоляция теплотрасс

Среди материалов для тепловой изоляции наиболее часто применяют следующие:

• Стекловата. Самый дешевый утеплитель, производится из отходов стекольной промышленности. Основные недостатки — небольшой срок службы (1-3 года), большая усадка при укладке. Стекловата не разлагается в природных условиях, ее нужно захоронять на специальных полигонах. Материал содержит вредные для здоровья человека вещества, раздражает легкие и кожу.
• Минеральная вата. Более безопасный материал по сравнению со стекловатой. Недостатки: имеет небольшой срок службы и увеличивает теплопроводность с течением времени — примерно на 50% за каждые 3 года. Стекло- и минвата требуют специальной обработки, позволяющей им отталкивать влагу.
• Экструдированный пенополистирол. Утеплитель-аналог известных плит для строительства — «‎Технониколь», «‎Пеноплекс» и других. Для изоляции трубопроводов поставляется в форме «‎скорлупы», полностью закрывающей участок трубы.
• Базальтовая вата. Более дорогой и качественный аналог минваты. Не дает усадки, не содержит фенола и других вредных компонентов, имеет низкое влагопоглощение (2% против 15-20% у минваты).
• Синтетический вспененный каучук. Выдерживает нагрев до +150 градусов, подходит для изоляции горячего трубопровода. Не подходит для труб, диаметром свыше 30 см.
• Вспененный полиэтилен. Синтетический материал для изоляции труб, нагревающихся до температуры не выше +102 градуса. Не подходит для паропровода. Самый распространенный пример ВП — подложка под ламинат.
• Пенополиуретан (ППУ). Наиболее современный материал, подходящий для изоляции теплотрасс. Имеет сравнительно высокую цену, компенсируемую большим сроком службы — более 30 лет. Большинство производителей предлагает трубы в заводской изоляции ППУ, например, PERTiX в ППУ.

Сравним теплопроводность различных материалов для изоляции труб. Она измеряется в Ваттах / метр*Кельвин (Вт/м*К). Чем ниже теплопроводность, тем эффективнее материал способен защитить трубопровод от тепловых потерь.

Пенополиуретан обладает наименьшей теплопроводностью, близкой к пенополистиролу, не способному изолировать трубы с температурой свыше +85. Это делает ППУ одним из наиболее современных решений для защиты от теплопотерь.

Он выпускается производителями в виде труб с готовой изоляцией, бывает двух типов:

• Тип 1 — стандартная изоляция. Выдерживает постоянный нагрев до +95 градусов и кратковременный — до +110 градусов. Давление в теплотрассе должно быть в пределах 1 МПа (около 10 атмосфер).
• Тип 2 — усиленная изоляция. Трубы можно использовать в условиях крайнего Севера, вечной мерзлоты. Рабочая температура — до +115 градусов, выдерживает кратковременный нагрев до +120 градусов.

Получить консультацию по трубам PE:RT в ППУ изоляции и уточнить возможность использовать их при прокладке теплотрасс можно по телефону, указанному в контактах.